Reducción de la huella de carbono de la industria del vidrio
Los procesos de combustión en la industria del vidrio utilizan, en gran medida, el oxígeno del aire para fundir las materias primas a altas temperaturas. Sin embargo, existen otras tecnologías de combustión para producir vidrio o cerámicas.
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Desarrollados a lo largo de varios años para luchar contra el calentamiento global y su impacto medio ambiental, esta tecnologías cobran un nuevo impulso en el marco de la transición energética y presentan varias ventajas significativas:
- Reducción de la necesidad de combustibles fósiles;
- Reducción de las emisiones atmosféricas (GEI);
- Reducción de la huella de carbono.
Ni comburente ni combustible, el nitrógeno es un gas que no produce calor. El uso de aire para suministrar oxígeno a un proceso de combustión conlleva la presencia de nitrógeno, que no es una fuente de energía térmica. Por el contrario, el nitrógeno se calienta junto a los gases de combustión para alcanzar las temperaturas de fusión de las materias primas, lo que se traduce en un consumo de energía superfluo.
Al reducir el volumen de nitrógeno calentado en los hornos de fusión, el enriquecimiento del aire de combustión con oxígeno limita la oxidación del nitrógeno a altas temperaturas y el consumo del recurso energético es menor. A esto se suma una combustión más eficaz, ya que se alcanzan más rápidamente las temperaturas de fusión.
Todos estos diferentes tipos de efectos reducen las emisiones atmosféricas de óxidos de nitrógeno (NOx), las de dióxido de carbono (CO₂) y la huella de carbono global de los procesos de fabricación.
El impacto en el medio ambiente es significativo porque los óxidos de nitrógeno (NOx) contaminan el aire y favorecen la formación de ozono en la atmósfera. El dióxido de carbono es también uno de los principales gases de efecto invernadero que contribuyen al cambio climático.
¿Necesita asesoramiento sobre la puesta en marcha de la oxicombustión?
Inyección de oxígeno
El oxígeno puede inyectarse en la corriente de suministro de aire de combustión de un quemador hasta alcanzar una concentración superior al 21 %. También es posible inyectar oxígeno directamente mediante una lanza instalada entre la llama del quemador de aire y la carga a fundir.
La sustitución total del aire de combustión por oxígeno puro es la solución más interesante desde el punto de vista de la eficiencia energética. Esta tecnología puede reducir el consumo de combustibles fósiles hasta un 35 % en comparación con los hornos recuperativos por aire y un 15 % en comparación con los hornos regenerativos por aire. Las emisiones directas de CO₂ (Alcance 1) se reducen en la misma proporción.
La tecnología HeatOx de Air Liquide
Para aportar aún más eficiencia energética al uso de oxígeno puro, la tecnología HeatOx de Air Liquide se basa en la recuperación del calor de los gases de combustión para precalentar el oxígeno y el combustible gaseoso. Esta tecnología puede reducir el consumo de combustibles fósiles hasta un 10 % adicional con respecto a la oxicombustión sin recuperación de calor.
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Reducción de la huella de carbono
Air Liquide ofrece dos modos de suministro de oxígeno con una huella de carbono reducida:
- Suministro en forma líquida, ECO ORIGIN™, tras su producción a partir de energía 100 % renovable;
- Producción in situ en forma gaseosa, lo que evita las emisiones de CO₂ relacionadas con la licuefacción en el aire y el transporte en forma líquida.
Los siguientes dos ejemplos de sistemas de implementación de la tecnología HeatOx con oxígeno producido in situ muestran una disminución del 23 % al 41 % en la huella de carbono de la oxicombustión , teniendo en cuenta las emisiones directas de CO₂ (alcance 1) y las emisiones indirectas de la producción de oxígeno (alcance 3).
Ejemplo de conversión de un horno con regenerador de aire
| Energía MWhth/tvidrio |
kg CO₂ emitido /tvidrio | |||
| Combustión Metano | Producción Oxígeno | Total | ||
| 100 % Aire | 1,17 | 521,00 | 0 | 521,00 |
| 100 % O₂ | 1,00 | 443,00 | 3,20 | 445,20 |
| 100 % O₂ +HeatOx |
0,90 | 399,00 | 2,90 | 401,90 (-23 %) |
Ejemplo de conversión de un horno con recuperador de aire
| Energía MWhth/tvidrio |
kg CO₂ emitido /tvidrio | |||
| Combustión Metano | Producción Oxígeno | Total | ||
| 100 % Aire | 1,54 | 682,00 | 0 | 682,00 |
| 100 % O₂ | 1,00 | 443,00 | 3,20 | 445,20 |
| 100 % O₂ +HeatOx |
0,90 | 399,00 | 2,90 | 401,90 (-41 %) |
Hipótesis:
- CO₂ emitido por la combustión de gas natural (metano): 443 g CO₂/kWhth
- Requisito de O₂ para producir 1 MWhth/tvidrio: 200 m3/tvidrio
- Huella de carbono del oxígeno: 16g CO₂/m3 O₂ (producción in situ en España)
